Фитохимическое исследование сырья и препаратов перца однолетнего (сapsicum annuum l.)

На правах рукописи

Сулейманова Лилия Ривхатовна

ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЫРЬЯ И ПРЕПАРАТОВ

ПЕРЦА ОДНОЛЕТНЕГО (СAPSICUM ANNUUM L.)

14.04.02 – фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук

Самара – 2011

Диссертационная работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор фармацевтических наук,

профессор Куркин Владимир Александрович

Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук,

профессор Халиуллин Феркат Адельзянович

доктор химических наук, профессор Онучак Людмила Артемовна

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита состоится «___» апреля 2011 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 208.085.06 при ГОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации» по адресу: 443079, г. Самара, пр. К.Маркса, 165 Б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО СамГМУ Минздравсоцразвития России (г. Самара, ул. Арцыбушевская, 171).

Автореферат разослан «____»____________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат фармацевтических наук,

доцент И.К. Петрухина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время лекарственные растения являются важным источником получения лекарственных препаратов (ЛП), используемых в различных областях медицинской практики. Это объяснятся тем обстоятельством, что растительные препараты обладают широким спектром фармакологической активности и, как правило, не вызывают побочных эффектов при рациональном применении. Кроме того, применение фитопрепаратов актуально при лечении ряда хронических заболеваний, терапия которых носит длительный характер. В связи с этим является актуальным поиск новых источников растительного сырья, содержащего биологически активные соединения (БАС), в том числе алкалоиды, флавоноиды и каротиноиды.

Перспективными источниками получения местнораздражающих и анальгетических ЛП являются плоды стручкового (однолетнего) перца (Capsicum annuum L.; семейство Паслёновые – Solanaceae). Терапевтическое действие плодов перца обусловлено алкалоидами – капсаициноидами, среди которых основным (до 70%) является капсаицин. Неотъемлемым аспектом создания и производства лекарственных препаратов растительного происхождения является контроль качества продукции на всех этапах её производства, однако в этом отношении потенциал данного растения в полной мере не раскрыт. Во многом остаётся открытым вопрос стандартизации сырья и ЛП данного растения. Так, на сегодняшний день отсутствует фармакопейная статья (ФС) на лекарственное растительное сырье (ЛРС) перца стручкового, а нормативной документацией (НД) является ГОСТ 14260-89. В данной НД схематизированная микроскопия имеет неполный характер, поэтому раздел требует уточнения и дополнения с использованием цифровой микроскопии. Кроме того, в нормативной документации (ГОСТ 14260-89) на сырьё перца стручкового отсутствует раздел «Качественные реакции». В методике количественного анализа предлагается использование спектрофотометрического метода с последующим построением калибровочного графика, что является, с нашей точки зрения, громоздким и нецелесообразным. На наш взгляд, данные подходы к химической стандартизации не вполне достоверно характеризуют качество сырья данного растения. Отсутствие унифицированных методик анализа сырья, определяющих показатели содержания БАС, свидетельствует об актуальности разработки ФС, отвечающей современным требованиям стандартизации ЛРС.

Качество ЛП «Перца стручкового настойка» регламентируется (ФС 42-1259-93). В данную НД включены методики качественного и количественного анализа с использованием методов анализа – ТСХ, УФ-спектроскопии. Однако, на наш взгляд, в данном случае предусмотрено использование многостадийной технологии, включающей, в частности, очистку анализируемых веществ путем обработки водно-спиртового извлечения гексаном, а затем хлороформом, что нельзя признать целесообразным как с точки зрения воспроизводимости методики, так и в плане неизбежной потери капсаициноидов, растворимых в вышеперечисленных органических растворителях.

Решение вопроса стандартизации лекарственных средств (ЛС) заключается в разработке объективных и унифицированных методов анализа ЛРС и ЛП по ведущей группе БАС (Куркин В.А., 2002; 2007). При решении этой проблемы необходимо учитывать и то обстоятельство, что методики качественного и количественного анализа должны соответствовать принципу унификации в ряду: сырье – субстанция – лекарственная форма (Самылина И.А. и др., 1994).

Таким образом, в рамках разработки современных подходов к анализу ЛРС и ЛС перца стручкового, актуальным является дальнейшее изучение анатомо-диагностических признаков плодов стручкового перца и компонентного состава данного сырья.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является фармакогностическое исследование плодов перца стручкового и совершенствование методик стандартизации сырья и препаратов данного растения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование анатомо-морфологических и гистохимических признаков плодов перца стручкового.
2. Сравнительное изучение химического состава сырья и ЛП перца стручкового.
3. Изучение алкалоидного состава плодов перца однолетнего.
4. Разработка методик качественного и количественного анализа плодов перца стручкового с использованием стандартного образца ГСО капсаицина.
5. Разработка методик качественного и количественного анализа ЛП «Перца стручкового настойка» с использованием стандартного образца ГСО капсаицина.
6. Изучение в процессе хранения числовых показателей ЛРС «Перца стручкового плоды» и ЛП «Перца стручкового настойка».
7. Разработка проектов НД на плоды стручкового перца и настойку перца стручкового.

Научная новизна. В результате изучения химического состава плодов и промышленных образцов «Перца стручкового настойка» выделены и идентифицированы 6 индивидуальных соединений, в том числе капсаицин, который охарактеризован как доминирующий алкалоид в этом растении, диоктилфталат, который был впервые выявлен для рода Capsicum, а также космосиин (7-О--D-глюкопиранозид апигенина), впервые выделенный из плодов Capsicum annuum L.

Установление структуры и изучение физико-химических свойств выделенных веществ проводилось с использованием УФ-, ИК-, 1Н-ЯМР, С-ЯМР-спектроскопии в сочетании с традиционными методами химического анализа и результатов различных химических превращений (ферментативный и кислотный гидролиз). Показана целесообразность проведения стандартизации сырья перца стручкового по ведущей группе БАС – капсаициноидам и, в частности, по содержанию доминирующего алкалоида капсаицина, причём с учётом его фенольной природы.

Обоснована необходимость использования ГСО капсаицина в методиках качественного и количественного анализа плодов перца стручкового и препаратах на его основе. Разработаны методические и методологические подходы к стандартизации сырья и препаратов перца стручкового, заключающиеся в оценке суммы капсаициноидов с использованием тонкослойной хроматографии (ТСХ), УФ-спектроскопии и хроматоспектрофотометрии.

Практическая значимость. На основе фитохимических исследований разработаны методики качественного и количественного анализа плодов и ЛС перца стручкового, которые основываются на определении капсаицина методами тонкослойной хроматографии, хроматоспектрофотометрии. Разработанные методики количественного анализа ЛРС и ЛС перца базируются на определении содержания суммы капсаициноидов методом хроматоспектрофотометрии в пересчете на капсаицин. Унифицированы в ряду ЛРС – лекарственные средства методики качественного и количественного анализа сырья перца и ЛС «Перца стручкового настойка» с использованием ТСХ-анализа, хроматоспектро-фотометрии.

Разработаны показатели качества ЛРС «Перца стручкового плоды» и ЛС «Перца стручкового настойка»: в качестве нижнего предела содержания суммы капсаициноидов в плодах перца стручкового предложен показатель «не менее 0,4%», вместо значения 0,15 %, как указано в НД «Перца стручкового плоды», а в ЛС «Перца стручкового настойка» показатель «не менее 0,03 %», вместо значения 0,01%. Оформлены проекты фармакопейной статьи «Перца стручкового плоды», фармакопейной статьи предприятия (ФСП) ЛП «Перца стручкового настойка» и представлены в ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского назначения» Минздравсоцразвития РФ (входящий № 07а – ЦФМС от 19.01.11).

Результаты исследований используются в научных исследованиях и в учебном процессе на кафедре фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии и кафедре химии фармацевтического факультета СамГМУ (акты внедрения от 22.04.2010 г.), в ГУЗ «Центр контроля качества лекарственных средств Самарской области», а также в ЗАО «Самаралектравы» (пос. Антоновка Самарской области). Внедрение результатов исследования также подтверждается рационализаторскими предложениями (удостоверение № 109 и 110 от 27.12.2010 г.). Результаты микроскопических исследований включены в электронное учебное пособие «Ботаника. Микроскопия. Вып. 1», разработанное на кафедре фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии СамГМУ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анатомо-диагностического исследования плодов перца стручкового.

2. Данные сравнительного фитохимического исследования плодов и настойки перца стручкового.

3. Результаты исследований по разработке подходов к стандартизации плодов перца стручкового, а также лекарственных форм на его основе.

4. Методики качественного и количественного анализа ЛРС «Перца стручкового плоды» и лекарственного средства «Перца стручкового настойка».

5. Результаты исследований по обоснованию показателей качества плодов перца стручкового, а также лекарственной формы «Перца стручкового настойка».

Связь задач исследования с планами научных работ. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (государственная регистрация № 012001053332).

Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на XIV Всероссийском конгрессе “Экология и здоровье человека” (Самара, 2009); межвузовской конференции молодых учёных «Аспирантские чтения» (Самара, 2009, 2010 гг.); II Российском фитотерапевтическом съезде (Москва, 2010).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 15 научных работах, из них 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц, 37 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов и методов исследования (глава 2), 3-х глав, отражающих результаты собственных экспериментальных исследований и их обсуждение, общих выводов, приложения и списка литературы, включающего 124 источника, из которых 28 – на иностранных языках.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, отмечена новизна и практическая значимость полученных результатов, а также изложены положения, выносимые на защиту.

Глава 1 содержит аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по современному состоянию исследований перца однолетнего, в котором обобщены и систематизированы сведения по изучению химического состава растения, фармакологической активности, применению в медицинской практике.

В главе 2 представлена характеристика объектов и методов исследования. Приведены методики анатомо-морфологического, гистохимического, химического и физико-химического изучения лекарственного сырья, индивидуальных веществ и препаратов.

В главах 3-5 экспериментальной части приводятся результаты собственных исследований по изучению химического состава плодов перца стручкового, совершенствованию методик стандартизации данного сырья и ЛП на его основе, оценке их качества.

В приложения вынесены материалы по разработке НД, акты внедрения, ИК – спектры выделенных соединений. Результаты, полученные при проведении исследований, обработаны статистически и представлены в таблицах, в формулах, на рисунках, которые приведены в тексте диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Морфолого-анатомическое и гистохимическое исследование плодов перца стручкового

Исследование срезов плодов данного растения и его порошка осуществляли с помощью микроскопов «Motic DM-111» (Корея), «Motic DM-39C-N9GO-A» (Корея) и «МБИ-15У42» (Россия) с увеличениями 8, 16, 40, 100, 400, 1000. Микроскопический анализ плодов перца стручкового показал, что диагностическое значение для данного вида сырья имеют: извилистые чётковидные клетки наружного эпидермиса (рис. 1), покрытые мощной кутикулой (рис. 2); сочетание полос тонкостенных, часто спавшихся клеток, и толстостенных, крупнопористых и одревесневевших клеток (рис. 3 – А и Б); наличие во всех тканях оболочки плодов хромопластов и капель жирного масла (рис. 1); наличие устьиц (рис. 4) и головчатых волосков на эпидермисе чашелистика (рис. 5); в обрывках плодоножки характерны тяжи крупных механических волокон с волнистым контуром (рис. 6).

Диагностическими признаками семян данного растения являются: крупные склерифицированные каменистые клетки (эпидермис) семенной кожуры, с извилистыми боковыми контурами (рис. 7).

Рис. 1. Фрагмент эпидермиса плода перца стручкового ( 1000) Обозначения: 1 – утолщенные оболочки клеток эпидермиса (клеточная стенка); 2 – простые поры; 3 – хромопласты; 4 – вакуоль.	Рис. 2. Фрагмент эндокарпа плода перца ( 400) Обозначения: 1 - кутикула; 2 - эпидермис плода; 3 – колленхима уголково-пластинчатая; 4 – паренхима.
Рис. 3. Фрагменты внутренней поверхности эндокарпа плода перца стручкового: А – поперечный срез (100); Б – продольный срез (100) Обозначения: 1 – мелкие клетки паренхимы; 2 – гигантские клетки; 3 – паренхима мякоти; 4 – толстостенные клетки эндокарпа; 5 – тонкостенные клетки эндокарпа.

Рис. 4. Фрагмент продольного среза наружной поверхности чашелистика плода перца стручкового ( 400) Обозначение: 1 – устьице.	Рис. 5. Фрагмент продольного среза внутренней поверхности чашелистика плода перца стручкового ( 400) Обозначения: 1 – многоклеточная головка; 2 – одноклеточная ножка.
Рис. 6. Фрагмент продольного среза плодоножки плодов (400) Обозначение: 1 – механические клеки.	Рис. 7. Фрагмент эпидермальных клеток семени перца; реакция с сернокислым анилином ( 100)